基于聚类算法的拱坝热学参数反演分析

由于拱坝坝身较薄,在运行期内坝体温度易受水位、水温和气温等因素的影响,导致坝体温度荷载难以精确掌控,而温度荷载又是拱坝所受到的主要荷载之一。为此,基于实测数据,采用聚类分析与热学参数反演的方法重构整体温度场。首先利用K-Shape聚类算法对坝体上下游方向温度测点进行分类,再依据测点位置实现上下游坝面分区,按照分区情况设置拱坝运行期的上下游温度边界条件;接着引入鲸鱼寻优算法,基于多测点温度实测值,反演坝体热学参数得到坝体整体温度场。工程实例分析结果表明,聚类分析与鲸鱼优化算法的综合应用提升了热学参数反演的效率与精度,反演的参数符合大坝的实际情况。